界面

复合绝缘子被广泛用作输电线路及变电站设备外绝缘。随着运行时间的增加，硅橡胶出现了不同程度的老化现象，如电蚀损、龟裂、粉化、界面缺陷、芯棒断裂等现象。严重危害了输电线路的安全运行。 长期以来，复合绝缘子的老化机理、老化试验方法、老化表征及评估方法等一直是高电压外绝缘领域所关注的重点。

高压特高压直流输电：远距离、大容量、高效率。 绝缘问题是核心问题之一：在某些绝缘设备或部件中，电场分布极不均匀，最大场强远远超出平均电场，例如高压电缆终端、绝缘子高压端、阀侧套管等。 高压电缆附件多层绝缘界面是典型的电场畸变区。 交流电缆应力锥结构并不能根本上解决电场均化问题，根源在于直流电场分布依赖于绝缘的电阻率。 不均匀电场加剧聚合物绝缘（硅橡胶、乙丙橡胶、聚乙烯、环氧树脂）6的老化过程导致绝缘过早失效。亟需合理改善电场分布，缓和局部高电场。 强电场加剧杂质电离、电极注入，导致电荷积聚。 非线性电导复合绝缘：当“三结合点”处电场应力集中时，电导“自适应”增大从而缓和电场分布。

在G1S制造、安装、调试过程中，不可避免地出现导体表面尖刺、自由导电微粒等局部电场集中造成的绝缘缺陷。该类绝缘缺陷在GIS设备运行及遭受过电压情况下可能导致异常放电，影响系统安全稳定运行。 2014年至2018年，国家电网公司投运的组合电器发生了47起绝缘故障，占比85.5%；其中由微粒起的绝缘击穿放电共计39起。 由于金属微粒导致的绝缘故障仍然是GIS设备可靠运行亟待解决的问题。 金属微粒按照出现的位置可分为导体附着微粒、绝缘界面附着微粒和自由导电微粒三类，下面分别论述工频局部放电试验对这三类缺陷的检测有效性。

随着国网公司“三集五大”管理体制的推进，配电自动化系统建设显得尤为重要。为了尽快实现配电网的建设的智能化，配电自动化正在作为提升配网生产管理水平和提高供电可靠性的重要技术手段。本文从乌鲁木齐配电自动化主站建设现状、在配电自动化主站应用过程中配网调控员处理10kV母线失压故障时间较长等问题为引线，提出创造性构建配网自动化主站人机界面的下“可视化”预案模型，通过调查、分析、实验设计出“可视化”事故预案并已应用于配网调控员反事故演戏中，验证“可视化”预案对调控员准确、快速处理事故提供了技术支撑，从根本上提高了电网的安全、稳定运行水平，同时也缩短了事故时用户的停电时间，提高了供电可靠性。

随着特高压交直流的大规模投运，我国电网已从省内省间联网成为区域互联:同时，新能源和分布式能源的快速发展也带来了电网特性变化，电网规模巨大且复杂，电力系统安全稳定问题日益突出。大电网安全越来越依赖“三道防线”，而“三道防线”的安全可靠又取决于电力通信、监控、继保和安控等二次系统的安全防护水平。2015年乌克兰电网和2019年委内瑞拉电网的崩溃，证实利用网络信息系统攻击电网已成为现实。国家电网公司调度3.8万座变电站、50多万座电站，作业现场点多面广，一旦管控不到位，极易遭受病毒感染或恶意攻击，进而可能导致电网控制设施损坏、电网发生大面积停电、发生敏感业务数据泄密等事故和不安全事件。 电力生产作业传统上“重一次、轻二次”，网络和信息系统更是“重业务功能、轻安全措施，重开发建设、轻持续服务”。目前，- -次设备现场作业严格执行“安规”，已实现规范化和标准化管控。但二次系统的作业无规程依据来规范，主要依靠人的经验，作业行为随意性大，极易导致电网设备误动或拒动;同时，二次系统的运维检修高度依赖厂家，第三方调试设备随意接入电力监控网络系统等，极易引入病毒或遭受恶意攻击。 电力系统管理层级多(五级调度)，同时二次系统.集成和交互关系复杂，安全措施牵一发而动全身。 如一项通信检修业务，可能搭载国调、分调、省调、地调等多个层级的保护、监控、安全自动装置等多个任务;此外，随着专业化管理的形成，一二次设备管理分离，管理流程相互嵌入和可能的界面不明晰，容易引起二次设备作业的不安全现象。综上，为强化电力通信、监控、信息等二次系统现场作业安全管控，迫切需要研究制定相应的安全管理制度和安全技术措施，以规范作业流程和作业人员行为，保障大电网安全。

城中村电网基础薄弱、电力设施落地空间紧缺、改造出资界面不清晰等问题，是影响城市配电网平衡发展的历史难题。国网厦门供电公司推动政府将“涉电”改造纳入城中村现代化治理工作，通过统一改造技术标准和原则、建立政企协同的体制和机制保障、首创城中村共享站房模式、优化施工方案等措施，通过试点改造形成“样板经验”和全面推广的方式，全面提升改造村的供电安全、供电能量、供电可靠性，提升人居环境水平、提升电力获得感和营商环境，助力政府建设绿色可持续发展的城中村、提高城中综合管理水平。

目前的计量装置基本只能抄录光伏发电上网发电量、有功功率、 无功功率等信息并上传到广东电网计量自动化系统，配网运行人员急需掌握的并网公共连接点处的电压波动、谐波、频率等电能质量数据尚未实现实时监测。 鉴于此，本项目研制出一种应用于可再生能源并网具有实时监控功能的电能质量监测装置。在线功能电能质量监测系统是一个以数据为基础，以用户为中心的实时系统。它提供实时的电能数据服务、定制化的用户界面，为用户提供实时的多视角丰富的应用。它由硬件系统和软件系统组成，硬件作为平台的支撑，软件作为系统的灵魂，共同为用户提供服务。

针对大量分布式电源(distributed generation, DG)接入配电网对传统保护带来的新挑战，提出了一种基于负序量排序与5G通信相结合的配电网有界面保护原理。为实现保护范围的有界及灵活配置，并应对极端工况下的主判据失效问题，设计了一种免整定的实测-补偿电压幅值比较判据。在信息交互方面，结合配电网通信特点，提出了带时标的5G通信方式，进一步降低了所提保护对同步通信的要求。仿真结果表明，对于带不可测分支的线路，所提判据均可成功应用，并且不依赖于数据同步通信。相较于传统三段式电流保护，保护新方案能够大大提升配电网的故障切除速度，保证故障极限响应时间均在90 ms以内。在数十欧姆的相间弧光过渡电阻和接地电阻的情形下，该方案仍能具有良好的故障辨识能力。相比于幅值差动保护，所提保护具有对不可测分支更强的适应性和动作稳定性。

温度是影响材料力学性能的重要因素之一，准确测量器件温度是认识材料在应力作用下其力学性能演变以及评估设备健康状态和寿命的重要方式。面向功率器件开关过程中焊接界面快速温变测量的需求，传统方法存在时间分辨能力不足、难以测量瞬态温度的问题。文中基于激光诱导元素特征谱线强度与温度的密切相关性，提出了一种微秒量级时间分辨能力的表面温度测量方法，并建立了样品表面温度与光谱特性之间的定量关系。研究结果表明，物质表面温度提升导致激光诱导等离子体光谱强度和信噪比增强，且增强效果受到光谱采集延时和门宽影响。采用反向传播-人工神经网络(back propagation-artificial neural network,BP-ANN)和偏最小二乘(partial least squares,PLS)法对表面温度与光谱特性关系定量拟合并校准，拟合模型线性相关性拟合度指标均大于0.99。BP-ANN拟合模型的拟合偏差更小，其均方根误差(root mean squared error，RMSE)为2.582，正确率为98.3%。该方法为物体瞬态温度测量提供了一种有效手段，对功率器件焊接界面健康状态的评估给予了有力支撑。